田甜,唐增,孙廷艳

(草地农业生态系统国家重点实验室，兰州大学草地农业科技学院，甘肃 兰州 730020)

中国不同地区食物消费对土地资源需求的影响研究

田甜,唐增*,孙廷艳

(草地农业生态系统国家重点实验室，兰州大学草地农业科技学院，甘肃 兰州 730020)

通过对1980-2010年我国东、中、西部的食物消费和土地资源需求量的研究，发现植物性食物(谷物类)的消费量下降明显，而动物性食物肉禽类、蛋奶类和水产品的消费都呈上升趋势。人均植物性食物生产土地需求量呈下降趋势，东部地区从1116.88 m2下降到了431.08 m2，中部地区从931.84 m2下降到了460.06 m2，西部地区从985.97 m2下降到了446.55 m2,人均动物性食物生产土地需求量呈上升趋势, 年均东部地区从497.22 m2增加到了906.18 m2，中部地区从189.55 m2增加到了693.67 m2，西部地区从226.23 m2增加到了666.75 m2。东、中、西部的食物生产土地总需求量呈上升趋势，东部地区对土地需求量最多，西部地区最少。分析食物消费对土地总需求量的影响发现，食物消费结构的变化已经超过人口增加成为了土地需求量增加最重要的驱动因素。未来调整食物生产结构和引导健康可持续的消费观念是实现食物安全和土地资源安全的重要措施。

食物消费结构；植物性食物；动物性食物；土地需求

粮食安全是人类生存的首要问题，中国作为世界上人口最多的国家，粮食安全尤为重要，是关系我国国民经济发展、社会稳定和国家自立的全局性重大战略问题。近几年来的中央“一号文件”中，粮食安全一直被置于最显著的地位。我国传统的粮食安全是指粮食(谷物、豆类和薯类)供给问题，如我国《国家粮食安全中长期规划纲要(2008-2020年)》指出：“本纲要中的粮食，主要指谷物(包括小麦、稻谷、玉米等)、豆类和薯类”[1]。广义的粮食安全指包括粮食在内的各种食物的供给[2]。由于传统上食物以粮食为主，我国粮食安全问题很长一段时间局限在粮食生产上。随着经济发展和人们生活水平提高，我国居民的食物消费结构逐渐发生变化，谷物以外的其他食物消费在食物中比重越来越大[3]。未来我国粮食安全的内涵不再局限于粮食本身，而应扩展到包含粮食在内的所有食物的供给。实际上，2014和2015年中央“一号文件”关于“粮食安全”的论述中，除了强调“不能放松粮食生产”和“不断增强粮食生产能力”，更多篇幅是放在如何保障农产品(食物)的生产和供给上。

随着人口增加，以及居民生活水平提高所引起的食物消费结构的变化，我国未来对食物的需求将增加。土地是人类食物最重要的来源地，土地资源的安全是影响食物安全最重要的因素之一。我国农业最大的成就是以世界7%的耕地养活了世界22%的人口，对于人多地少的我国而言，土地资源尤其重要。未来我国食物安全面临的最重大挑战之一是如何可持续地利用有限的土地资源生产满足人们的食物需求。 在国内，大多数有关粮食安全的研究还停留在探讨不同生活标准下我国居民的人均粮食需求，并基于此提出人均耕地面积阈值及我国耕地的总需求[4]，很少有研究从食物消费结构角度分析居民食物消费与食物生产用地需求之间的关系[5]。不少国外学者对居民的食物消费结构与土地需求的关系进行了相应的研究，Thomas[6]根据FAO的相关数据研究了全球范围不同地区食物消费结构对土地需求的影响，对食物消费结构，人口数量，科技进步对土地需求的贡献进行了量化分析。Penning等[7]的研究得出了全球的土地可以满足居民基本生存所需的农产品，但如果全球人口的食物消费模式以动物性食物为主，土地需求将无法得到满足。近年来随着我国各地区的经济快速发展,人们越来越关注食物消费对土地资源的影响。李哲敏[8]利用1957-2004年我国食物消费的数据,将我国居民食物消费结构的发展划分为贫困期-温饱期-结构调整期-营养健康期4个阶段。本研究从我国不同地区居民人均食物消费入手，探索不同经济发展地区居民食物消费结构变化对我国食物生产用地需求产生的影响,并把目前的食物消费模式和中国居民的膳食宝塔相比较，给农业生产和发展方向提供参考建议。

1 材料与方法

1.1 数据来源

根据经济发展状况和人民生活水平，把全国分为东、中、西部3个地区。不同地区人均食物消费来源于各省的统计年鉴[9];各地区的人口数量、农产品产量数据来源于1980-2010年《中国统计年鉴》[10]；动物性产品的单位面积产量根据2011年《全国农产品成本收益资料汇编》[11]的料肉比换算；食用植物油的出油率、糖类作物的出糖率以及不同酒类的出酒率来自中国可持续发展研究会[12]。

1.2 食物类型

为了便于计算，本研究将食物分为两大类：(1)植物性食物，包括粮食(谷物、豆类和薯类)、水果、鲜菜、植物油、酒类和糖类6类食物。(2)动物性食物，包括猪肉、牛肉、羊肉、禽肉、鲜奶、蛋类和水产品7类食物。

1.3 人均土地需求量

人均植物性食物需求为居民每年消费的各种植物源性食物的数量与生产单位重量的食物所需要的土地面积的乘积(为了便于研究，此处没有将复种指数的影响考虑在内)；人均动物性食物土地需求为居民每年消费的各种动物性食物的数量与生产单位重量的食物所需要的土地面积的乘积，单位重量的动物性食物所需土地由料肉比乘以生产单位粮食所需土地换算而来，本研究中的料肉比为猪肉3.6、牛肉33、羊肉26、禽肉3.8、蛋类3、水产品2.3、奶类0.85；人均年土地需求量为人均植物性食物土地需求量加上人均动物性食物土地需求量；总的土地需求量为人均年土地需求量与总人口的乘积。

1.4 不同因素对土地总需求量的影响

随着食物消费结构中对土地需求高的食物(如畜产品)增加，以及人口增加，土地总需求会增加。而随着科技进步，食物生产能力和土地利用效率提高，生产同等食物所需的土地将减少。为了分析食物消费结构、人口数量以及科技进步对土地总需求的影响，本研究利用LMDI(对数平均迪指数分解，logarithmic mean divisia index)分解模型分别算出这3个因素对土地总需求量的贡献[13]。由于科技进步的结果使生产同等食物所需土地减少，本研究用生产单位重量食物所需要土地面积表示科技进步。计算方法如下：

ΔTOT=ΔP+ΔD+ΔT

(1)

(2)

(3)

(4)

式中：ΔTOT为0～T时期内土地需求总变化；ΔP为0～T时期内人口数量变化对土地需求总量的贡献；ΔD为0～T时期内食物消费结构变化对土地需求总量的贡献；ΔT为0～T时期内科技进步对土地需求总量的贡献；Si0、SiT分别为0和T时期某种食物土地需求总量；Pi0、PiT分别为0和T时期的人口数量；Fi0、FiT分别为0和T时期的某种食物的消费量；Ri0、RiT分别为0和T时期生产单位重量的某种食物所需要的土地面积。

2 结果与分析

2.1 不同地区的食物消费模式

本研究把13种居民消费的主要食物分为谷物类(粮食)、蔬菜类(鲜菜、水果)、能量类(植物油、酒类、糖类)、肉类(猪肉、牛肉、羊肉、禽肉)、蛋奶类(鲜蛋、奶类)、水产品(鱼虾)六大类，由图1可以发现，各地区的植物消费结构发生了巨大变化，主要表现在谷物粮食类消费量都呈下降趋势，而动物性食品的人均消费量迅速增加。1980-2010年间，东、中、西部地区人均粮食消费量分别下降了58.53%、47.26%和60.56%，而肉类人均消费量增加了170.65%、242.29%和254.20%。从地区差异来看，西部地区的谷物粮食类等植物性食物的消费量高于东、中部地区，东部地区的动物性食物消费量高于中、西部地区。

图1 全国不同地区的食物消费量Fig.1 Food consumption in different regions of China

2.2 不同地区人均土地需求量

2.2.1 不同地区植物性食物人均土地需求量 图2 是不同地区人均植物性食物生产用地需求量变化，整体上来说，植物性食物人均土地需求均呈下降趋势，1980-2010年东部地区的人均植物性食物土地需求从1116.88 m2下降到了431.08 m2，中部地区从931.84 m2下降到了460.06 m2，西部地区从985.97 m2下降到了446.55 m2。导致这种趋势的原因主要有两个，一是主要植物性食物谷物粮食类的消费量减少(图1)，二是随着农业科技水平提高，粮食单产从1980年的0.28 kg/m2上升到了2010年的0.50 kg/m2，生产单位粮食所需土地不断减少。

图2 不同地区人均植物性食物生产用地需求量变化Fig.2 Development of per capita land requirements for main staple crops in different regions of China

2.2.2 不同地区动物性食物人均土地需求量 图3是不同地区人均动物性食物生产用地需求量变化，可以看出，不同地区人均动物性食物土地需求量均呈上升趋势，1980-2010年东部地区动物性食物土地需求量从497.22 m2增加到了906.18 m2，中部地区从189.55 m2增加到了693.67 m2，西部地区从226.23 m2增加到了666.75 m2，并且东部地区高于中、西部地区。动物性食物的消费量显著增加是导致这种趋势的主要原因。

图3 不同地区人均动物性食物生产用地需求量变化Fig.3 Development of per capita land requirements for main animal products in different regions of China

2.2.3 不同地区人均土地需求量 图4是不同地区人均食物生产用地需求量变化，可以得出，东部地区的人均土地需求量一直远高于中、西部地区，主要原因是东部地区的动物性食物的消费量高于中、西部地区，生产1单位动物性食物需要的土地相对较多，例如2010年生产1 kg粮食仅需要土地2.01 m2，而生产1 kg猪肉、牛肉、羊肉则分别需要土地7.26、66.32和52.25 m2。东、中、西部地区1980年的动物性食物的土地需求与植物性食物的土地需求的比值分别为0.45、0.20、0.23，2010年的比值为2.10、1.51、1.49，这说明动物性食物的土地需求量越来越大，而植物性食物的土地需求量越来越少。由趋势线可以看出，东部地区人均土地需求量呈下降趋势，中、西部地区呈上升趋势，并且中、西部地区与东部地区之间的差距越来越小。

2.3 东、中、西部土地的总需求量

图5是不同地区食物生产用地总需求量变化。由图5可以看出，2010年东、中、西部地区食物生产用地总需求为7.59×1011、5.34×1011、3.23×1011m2,比1980年分别增加了1.48×1011、1.52×1011、0.53×1011m2。1980-2010年间，东、中、西部土地需求不断增加，东部地区的土地需求量最多，西部地区的土地需求量最少。主要是因为东部地区的经济发展水平和人民生活水平比较高，人均所需的食物生产用地比较多，东部地区的人口数量比中西部多也是一个重要的原因。

图4 不同地区人均食物生产用地需求量变化Fig.4 Development of per capita land requirements for food in different regions of China

图5 不同地区食物生产用地总需求量变化Fig.5 Development of land requirements for food in different regions of China

2.4 不同因素对土地总需求量的贡献

表1是不同因素对不同地区的土地总需求变化的影响，由表1可以得出，由于食物消费结构的变化，1980-2010年间，东、中、西部地区土地需求增加了1.08×1011、1.39×1011和0.45×1011m2，而同期人口的贡献分别为2.21×1011、1.10×1011和0.64×1011m2。这说明土地需求的增加主要是由食物消费结构变化引起，人口增加的影响低于食物消费结构的影响。从变化趋势来看，1980-1995年，科技进步使东、中、西部的土地减少贡献分别为2.81×1011、1.82×1011、1.17×1011m2，1995-2010年科技进步使东、中、西部的土地减少贡献分别为1.13×1011、0.87×1011、0.51×1011m2，说明科技进步使得食物生产用地减少的贡献越来越小。

表1 不同因素对不同地区的土地总需求变化的影响Table 1 The influence of different factors on land requirements for food in different regions of China 1011 m2

注：表格中，Δt为科技进步对土地需求的贡献，Δp为人口对土地需求的贡献，Δd为食物消费对土地需求的贡献，Δtot为土地总需求的变化。“-”表示对土地需求是减少的作用，“+”表示对土地需求是增加的作用。

Note:In the table,Δtis the contributions of land changes in technology,Δpis the contributions of land changes in population,Δdis the contributions of land changes in diet, Δtotis the total changes in land. “-”means the land requirement reduced, “+” means the land requirement increased.

3 讨论

1980-2010年全国各地区食物消费结构都发生了巨大变化，植物性食物消费量都呈下降趋势，而动物性食物消费量都呈上升趋势。动物性食物所需土地的比例不断增加，1980年全国动物性食物土地需求量仅占总土地需求量的24.12%，到2010年就上升到了63.67%。东部地区的谷物类消费量少于中、西部地区，动物性食物消费量大于中、西部地区。在不同因素的共同影响下，1980-2010年全国总土地需求呈上升趋势。1980-1995年、1995-2010年这2个时间段里，食物消费对土地需求的贡献一直大于人口因素的贡献，并且两者之间的差距在不断加大，也就是说近年来居民食物的消费模式是导致土地需求量增加的重要因素。1980-1995年生产单位粮食所需要的土地从3.66 m2下降到了2.36 m2，共下降了1.3 m2，而1995-2010年生产单位粮食所需要的土地从2.36 m2下降到了2.01 m2，仅下降了0.35 m2，这说明科技进步使得食物生产用地减少的贡献越来越小。

从食物消费结构未来变化趋势来看，随着收入和人民生活水平的提高，我国居民动物性食品的消费量还将持续增加[14]。FAO数据显示，欧盟、北美等发达地区的肉类2004-2008年的人均年消费量分别是86.0、121.8 kg，而与中国大陆地区饮食习惯相似的中国香港、中国澳门、中国台湾、新加坡等地区，2004-2008年肉类人均年消费量也分别达到了103.7、63.0、77.1、71.6 kg，远高于中国大陆2010年的39.5 kg。根据“中国养殖业可持续发展战略研究”的预测，2030年我国肉类人均年消费量将达到68.6 kg[15]。这说明我国动物性食物需求增加的情况在短时间内是难以改变的。食物消费结构变化是未来影响我国食物安全和土地资源安全最重要的因素。受“以粮为纲” 传统思想影响，我国对谷物粮食生产极端重视。本研究分析表明，自1980年以来，我国谷物粮食的直接消费量(口粮消费)一直处于下降趋势。2012年我国人均口粮消费量为119.4 kg(城镇78.8 kg，农村164.3 kg)，而同期我国粮食人均产量达到436.5 kg，口粮消费量仅占粮食产量的27.4%，说明我国传统意义上的粮食安全(口粮安全)早已实现。而随着我国粮食产量实现“十二连增”，粮食生产能力不断提升，未来也不会出现口粮安全的问题。未来的食物安全的实质是谷物粮食以外的其他食物(主要动物性食物，即畜产品)的生产和供给安全问题。如何利用有限的土地资源生产满足人们日益增加的谷物粮食以外的食物(主要是畜产品)的需求是解决这一问题的关键之一。

本研究结果表明，2010年全国食物生产所需土地为16.88×1011m2，而2014年中国国土资源公报的数据显示我国的耕地面积为13.50×1011m2，考虑到我国当前平均复种指数1.27[16]，现有耕地面积仅能满足当前食物生产的需要。而随着食物消费结构的变化，未来对土地需求越来越大，到2030年如果我国居民人均肉类消费量达到68.6 kg，即使不考虑人口增长的因素，仅生产这些肉类就需要土地13.95×1011m2，现有耕地远不能满足需求。同时，目前我国草原区超载问题仍然比较突出，草地退化严重[17]，期望草原牧区大幅度增加畜产品供给不现实。这都表明，当前的农业生产不能满足未来人们对食物消费的需求。在未来农作物单产增加有限以及后备耕地资源不足的情况下，只能通过转变农业生产结构更高效地利用现有土地资源以满足食物生产需求。实际上，在2015年中央一号文件中已经明确提出，要“深入推进农业结构调整，科学确定主要农产品自给水平，合理安排农业产业发展优先序，加快发展草牧业，支持青贮玉米(Zeamays)和苜蓿(Medicagosativa)等饲草料种植，开展粮改饲和种养结合模式试点，促进粮食、经济作物、饲草料三元种植结构协调发展，推进农业综合开发布局调整。支持粮食主产区发展畜牧业和粮食加工业”。最重要的是改变种植业结构，在保障口粮绝对安全的前提下，减少粮食作物的种植，增加饲草作物的面积，以促进畜牧业发展，满足人们对畜产品的需要。另一方面要提高土地利用效率。根据全国畜牧总站的数据，2010年全国的农闲田的面积高达1.57×1011m2，其中利用面积仅为0.15×1011m2[18]，这些农闲田主要包括，冬闲田、春闲田、果园隙地、四边地等土地，不适宜种植粮食等作物，但是种植牧草以支持畜牧业发展是完全可行的。

根据2011年中国营养学会制定的《中国居民膳食指南》[19]，谷类食物每人每年应摄入91.25～146.00 kg；畜、禽肉18.25～25.55 kg；鲜奶109.5 kg。与2010年东、中、西部的食物消费结构相比较可以看出，谷物粮食类基本符合中国居民膳食指南，肉禽类的消费比中国膳食指南建议的消费量多，但是奶类的消费与建议的消费量存在很大的差距。在2010年的人口数量和科技水平不变的前提下，如果以平衡膳食模式的上限为基础，仅需要食物生产用地15.61×1011m2，比2010年的食物土地总需求少了1.27×1011m2，也就是说如果居民能够按照均衡膳食宝塔健康饮食，我国的耕地是完全可以满足需求的。所以为了使居民平衡膳食，并缓解因膳食结构变化带来的土地资源压力和实现土地资源的可持续利用，就要倡导居民适当减少肉类的消费培养健康的饮食习惯。

4 结论和建议

通过研究，得到以下结论：我国居民植物性食物消费量在不断下降，动物性食物消费量不断上升，东、中、西部地区有差异，经济发展较好的东部地区植物性食物的消费量越低，动物性食物的消费量越高。食物消费结构变化已经超过人口增加成为了我国食物生产用地需求增加的主要因素。未来动物性食物需求量增加的发展趋势仍然不会发生改变，需要更多的土地来生产动物性食物，土地资源面临更大压力。未来食物安全的核心是谷物粮食以外的其他食物(主要动物性食物，即畜产品)的生产和供给安全问题。如何利用有限的土地资源生产满足人们日益增加的谷物粮食以外的食物(主要是畜产品)的需求是解决这一问题的关键之一。

在居民食物结构不断变化和土地资源短缺的双重压力下，为解决食物安全问题，一要提高土地的利用效率，改变种植结构来满足人们食物消费结构变化的需求；二是要倡导居民均衡膳食和健康的饮食习惯，缓解由于动物性食物消费过多所导致的食物安全和消费带来的食物生产用地增加的压力，实现土地资源的可持续利用。

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Land requirements for food in different regions of China

TIAN Tian, TANG Zeng*, SUN Ting-Yan

StateKeyLaboratoryofGrasslandAgro-ecosystems，CollegeofPastoralAgricultureScienceandTechnology,LanzhouUniversity,Lanzhou730020,China

In this study, we analyzed the changes in food consumption and land requirements for food in different regions of China, based on statistical data. The results showed that the consumption of staple crops (grain) has decreased significantly, and the consumption of animal products has increased. The per capita land requirement for staple crop production has decreased from 1116.88 to 431.08 m2in eastern China, from 931.84 to 460.06 m2in central China, and from 985.97 m2to 446.55 m2in western China. The per capita land requirement for animal production has increased from 497.22 m2to 906.18 m2in eastern China, from 189.55 to 693.67 m2in central China, and from 226.23 m2to 666.75 m2in western China. The total land requirement for food is increasing, and eastern China needs more land to produce food than do central and western China. An analysis using a decomposition approach indicated that the changes in food consumption patterns have exceeded population growth to become the major driver of increased land requirements for food. Adjusting the food production structure and guiding the population towards healthy and sustainable food consumption are important measures to ensure food security and land resource security in the future.

food consumption pattern; staple crops; animal production; land requirement

10.11686/cyxb2016102

http://cyxb.lzu.edu.cn

2016-03-09；改回日期：2016-04-13

长江学者和创新团队发展计划(编号：IRT13019)资助。

田甜(1990-)，女，山西临汾人，在读硕士。E-mail: tiant2014@lzu.edu.cn

*通信作者Corresponding author. E-mail: tangz@lzu.edu.cn

田甜, 唐增, 孙廷艳. 中国不同地区食物消费对土地资源需求的影响研究. 草业学报, 2017, 26(2): 53-60.

TIAN Tian, TANG Zeng, SUN Ting-Yan. Land requirements for food in different regions of China. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(2): 53-60.